Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast1

Форма и размеры структурных агрегатов почвы имеют ди­ агностическое значение, а потому систематизированы определен­ ным образом (табл. 2). В СССР принята классификация поч­ венной структуры, основы которой были заложены С. А. Заха­ ровым, в которой выделяются три типа (по развитию осей) и несколько родов (по форме) и видов (по размеру):

I. Округло-кубовидная структура при более или менее равно­ мерном развитии по трем осям, характерная для верхних гуму­ совых горизонтов почв; в пределах этого типа выделяется 7 ро­ дов структуры:

—глыбистая — неправильная форма и неровная поверхность агрегатов, характерна для глеевых, слитых, выпаханных гори­ зонтов, а также на переходе к горизонту С на рыхлых по­ родах;

—комковатая — округлая форма с шероховатой поверх­ ностью без выраженных ребер и граней, характерна для гуму­ совых и метаморфических горизонтов;

—пылеватая — мельчайшие микроагрегаты, форма которых неразличима невооруженным глазом, характерна для выпахан­ ных и элювиальных горизонтов;

—ореховатая — более или менее правильные острореберные агрегаты, напоминающие буковые орешки, характерна для верх­ ней части иллювиального горизонта и метаморфических горизон­ тов,

—зернистая — более или менее правильная форма с выра­ женными гранями и ребрами, напоминающая гречневую крупу, характерна для гумусовых горизонтов лугово-степных почв, осо­ бенно черноземов;

—конкреционная — сплошное скопление рыхло располагаю­ щихся или частично сцементированных округлых конкреций, как

вортштейне, канкаре или пизолитовом латерите;

—икряная — мелкие разной формы, но хорошо оформленные округлые агрегаты образуют сплошную массу.

II. Призмовидная структура при выраженном развитии по вертикальной оси, характерная для иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород; выделяются три рода этой структуры:

—столбовидная — правильной формы отдельности с хорошо выраженными вертикальными гранями, округлой «головкой» и неровным основанием, характерна для солонцовых и слитых горизонтов;

—призмовидная — вертикально вытянутые отдельности сла­ бо оформлены, с неровными скорлуповатыми гранями и острыми вершинами, округленными ребрами, характерна для нижней час­ ти иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород;

—призматическая — грани и ребра вертикальных призм чет­ ко выражены, характерна для иллювиальных горизонтов.

III. Плитовидная структура при развитии по горизонталь-

54

иым осям, характерна для элювиальных горизонтов почв; выде­ ляются два рода этой структуры:

—плитчатая — при более или менее четко развитых горизон­ тальных поверхностях спайности;

—чешуйчатая — при небольших, несколько изогнутых по­ верхностях спайности.

Во многих случаях почвы имеют смешанную структуру: ком­ ковато-зернистую, ореховато-комковатую, комковато-глыбистую, ореховато-призмовидную и т. п., что означает преобладание в том или ином горизонте структурных отдельностей разной фор­ мы и размеров.

Тип структуры определяется характером почвообразования, причем обычно имеет место закономерная смена структуры в почвенном профиле. Характерным примером в этом отношении может быть профиль дерново-подзолистой почвы, где в горизонте

Аструктура комковатая, в Е — пластинчатая, В1 — ореховатая, а в В2 — призматическая. Для черноземов характерна зернистая структура в горизонтах Л и АВ и призматическая в В. Для со­ лонцов характерна столбчатая структура горизонта В.

В образовании почвенной структуры различаются две ста­ дии, обычно протекающие одновременно: во-первых механиче­ ское разделение почвенной массы на агрегаты того или иного размера и различной формы и, во-вторых, упрочнение этих агре-

* Для округло-кубовидной и призмовидной структуры измеряются диаметры от­ дельностей, для плитовидной высота (толщина) плиток

55

гатов и приобретение ими оределенного внутреннего строения. В механическом разделении почвы на агрегаты главную роль играют противоположно направленные процессы увлажнения — иссушения, замерзания — оттаивания, нагревания — охлажде­ ния, а также деятельность корневых систем растений и почвен­ ной фауны.

Интенсивно оструктуриванию почвы способствуют корневые системы растений, особенно густые корни дерновинных злаков. Пронизывая почву во всех направлениях в пределах корнеобитаемого слоя, они разрыхляют ее, уплотняют образующиеся агре­ гаты, оставляют трубчатые ветвистые пустоты после отмирания и разложения. Аналогично действует и почвенная фауна, особен­ но дождевые черви. Корневая система травянистых растений — это главный фактор образования водопрочной комковатой или зернистой структуры гумусовых горизонтов почв.

Упрочнение структурных агрегатов и приобретение ими внут­ реннего строения связано с воздействием специфических частных почвенных процессов. При этом большую роль играют как фи­ зические адгезионные явления слипания частиц между собой вследствие наличияповерхностных сил взаимодействия, так и цементация при импрегнировании различными химическими со­ единениями — клеящими веществами и цементами.

В качестве структурных клеев или цементов в почвах обычно выступают гумус, глинистое вещество, гидроксиды железа и алю­ миния, карбонат кальция. Гумус действует обычно в виде гуматов металлов: особенно устойчивую структуру дает гумат каль­ ция. Гуматы натрия, обладая большой лиофильностью и под­ вижностью, пептизируют почвенную массу во влажном состоя­ нии, способствуя при высыхании ее слитости и растрескиванию на грубые столбчатые отдельности. Гуматы железа и алюминия способствуют упрочнению комковатой или ореховатой структуры лесных почв, как и призматической структуры иллювиальных горизонтов. На первых стадиях агрегирования элементарных поч­ венных частиц большую клеящую роль могут иметь живые клет­ ки населяющих почву микроорганизмов, а также продукты их метаболизма. Бактериальные клетки, как показал Д. Г. Звягин­ цев, интенсивно адсорбируются почвенными частицами, образуя микроконгломераты, а наиболее мелкие минеральные частицы, наоборот, могут адсорбироваться на бактериальных . клетках.

Взависимости от характера почвенных агрегатов, их формы

иразмера, а также от характера их упаковки в объеме почвы формируется почвенная порозность — весьма важное свойство почвы, в значительной степени определяющее ее плодородие.

1.9. Порозность почв

Поскольку любая почва всегда обладает определенной порозностью вследствие своей структурности, приходится различать два показателя плотности ее сложения:

56

— плотность почвы (объемный вес почвы, объемная масса почвы, кажущийся удельный вес почвы, удельный вес скелета почвы — все это устаревшие синонимы, употребляющиеся в ли­ тературе) — масса сухого вещества почвы (М) в единице ее

объема ненарушенного естественного сложения (V), выражен­ ная в г/см3 или т/м3:

— плотность твердой фазы почвы (син.: удельный вес поч­ вы) — средняя плотность почвенных частиц — масса сухого ве­ щества почвы (М) в единице его истинного объема (Vs), т. е. в единице объема твердой фазы почвы, выраженная также в г/см3 или т/м3:

d=M/Vs. (3)

Поскольку порозность почвы определяется соотношением и взаимным расположением почвенных частиц или их агрегатов и пустот между ними, общая порозность почвы (в %) может быть определена путем сопоставления плотности почвы и плотности ее твердой фазы согласно уравнению

получаемому из простого представления о том, что объем почвен­ ных пор VP = V— Vs, а порозность (в %) Р = ( V — Vs)/V • 100.

Порозность почвы, а соответственно и ее плотность — величи­ ны динамичные и могут существенно меняться в зависимости от состояния почвы. В частности, сильное воздействие на эти па­ раметры оказывают машинная обработка почв (вспашка, культи­ вация, прикатывание), орошение, проезд машин по поверхности. Динамичны они и в процессе почвообразования. Поэтому, говоря о плотности какой-то почвы, скажем 1,2 г/см3, имеют в виду либо ее значение в данный момент, либо некоторую равновесную плотность.

Общая порозность почвы складывается из порозности ее агре­ гатов и пор между агрегатами. Порозность отдельного агрегата (Рагр, %) определяется по формуле

Pагр = (I - Mагр/Vагрd)•100 (5)

где Ма г р —масса сухого агрегата, г; Vагр — его объем, см3. Соответственно порозность всех агрегатов почвы (в%) может

быть определена как

РΣагр=(Рагр(100-Р)/(100-Рагр). (6)

Межагрегатная порозность (в%) тогда определится из уравне­ ния

57